方案使用入门

本节将从入门角度介绍如何轻松实现单品类纸箱拆垛,总体流程如下图所示。

single case cartons getting started overall

机器人通信配置

机器人通信配置前,需先获取方案。请单击此处查看方案获取方法。
  1. 打开Mech-Vision软件。

  2. 在Mech-Vision欢迎页中单击从案例库新建,打开案例库。

    single case cartons getting started click creat from lib
  3. 进入案例库中的拆码垛分类,然后单击底部获取更多资源,并在弹出的窗口中单击

    single case cartons getting started get resource
  4. 获取案例资源后,选择单品类纸箱V2,然后在下方填写方案名称和路径,最后单击创建,开始下载单品类纸箱拆垛方案。

    single case cartons getting started create solution

    下载完成后,该方案会在Mech-Vision中自动打开。

在应用梅卡曼德视觉方案时,需要完成梅卡曼德视觉系统与机器人侧(机器人、PLC 或上位机)的通信对接。

单品类纸箱拆垛方案使用标准接口通信,具体操作可参考 标准接口通信配置

手眼标定

手眼标定是指建立相机坐标系与机器人坐标系对应关系的过程,将视觉系统确定的物体位姿转换为机器人坐标系下的位姿,从而引导机器人精准完成抓取任务。

可参考 机器人手眼标定操作指南 完成手眼标定。

每次安装相机后,或标定后相机与机器人的相对位置发生变化时,都需要重新进行手眼标定。

视觉工程配置

完成通信配置和手眼标定后,即可使用Mech-Vision进行纸箱识别。纸箱识别的流程如下图所示。

single case cartons getting started vision overall

连接相机并采集图像

  1. 连接相机。

    打开Mech-Eye Viewer,找到待连接的相机,单击连接

    single case cartons getting started vision click connect camera
  2. 设置参数组。

    单击右侧参数组处的下拉箭头,选择纸箱拆垛典型参数组

    single case cartons getting started vision set param group

    Mech-Eye Viewer软件除了会显示默认的参数组,还会显示推荐使用的典型方案相关的参数组。

  3. 采集图像数据。

    相机连接成功且设置参数组后,即可开始采集纸箱图像。单击界面上方的 single case cartons getting started vision click capture icon 按钮,进行单次图像采集,此时即可查看采集到的纸箱 2D 图像和点云,确保 2D 图像清晰,并确保纸箱点云无缺失、边缘清晰。合格的纸箱 2D 图像和点云分别如下图中左图、右图所示。

    single case cartons getting started vision image and cloud
  4. 在Mech-Vision中添加相机。

    单击从相机获取图像步骤,在界面右下角步骤参数中关闭虚拟模式,然后单击选择相机

    single case cartons getting started vision select camera

    在弹出的窗口中单击某相机编号右侧的 single case cartons getting started vision connect camera before icon 按钮,该按钮变为 single case cartons getting started vision connect camera after icon 后,代表相机连接成功。

    single case cartons getting started vision connect camera

    相机连接成功后,单击选择参数组,选择对应的标定参数组,如下图所示。

    single case cartons getting started vision select param group

    以上设置完成后即可连接真实相机,其他参数保持默认即可,单击“从相机获取图像”步骤右侧的 single case cartons getting started vision run step camera icon 按钮运行该步骤,如无报错即表示相机连接成功,并可正确采集图像。

    single case cartons getting started vision run step camera

获取最高层纸箱

设置 3D 感兴趣区域(ROI)

  1. 选中点云预处理与获取最高层掩膜步骤组合,在步骤参数中,单击打开编辑器,打开设置 3D ROI窗口。

    single case cartons getting started vision click set 3d roi
  2. 在“设置 3D ROI”窗口中点云显示区域拖动默认生成的 3D ROI 到合适的位置,需保证绿色方框同时满足纸箱堆垛的最高和最低区域,且绿框内不包含其他干扰点云,如下图所示。

    single case cartons getting started vision set 3d roi result

设置箱子尺寸

选中点云预处理与获取最高层掩膜步骤组合,在步骤参数中,依次填入纸箱的长度、纸箱的宽度、纸箱的高度

single case cartons getting started vision set size

该步骤组合会根据纸箱的高度来提取最高层纸箱的点云,如果设置的纸箱的高度大于实际纸箱高度,将导致最高层纸箱点云提取错误。

分割单个纸箱

  1. 选中使用深度学习分割单个纸箱掩膜步骤组合,在步骤参数中的“ROI 设置”处单击打开编辑器,打开设置目标区域窗口。

    single case cartons getting started vision set dl roi
  2. 在“设置目标区域”中设置 2D ROI,2D ROI 需覆盖最上层箱子,可适当留有三分之一余量,如下图所示。

    single case cartons getting started vision set dl roi result

计算箱子位姿和尺寸

计算箱子位姿步骤组合用于计算箱子位姿和尺寸,无需对该步骤组合进行参数设置。

调整纸箱位姿

调整位姿V2步骤用于将纸箱位姿从相机坐标系转换至机器人坐标系,位姿朝向调整、位姿排序,以及过滤不合格的位姿。无需对该步骤组合进行参数设置。

输出纸箱位姿

输出步骤用于输出纸箱的位姿和尺寸,单击数据流即可查看相关数据。

single case cartons getting started vision output pose

至此,即完成了入门阶段的纸箱识别。

抓取

完成纸箱识别后,即可使用Mech-Viz进行路径规划,然后编写机器人程序,用于纸箱抓取。

路径规划

路径规划的流程如下图所示。

single case cartons getting started viz overall

单品类纸箱拆垛方案使用标准接口通信方式进行路径规划,如需了解主控通信方式下的路径规划,请下载 Viz_Single_Case_Cartons.zip

配置场景物体

设置场景物体的目的是还原真实现场场景,以此来辅助用户规划机器人运动路径。具体操作方法可参考 配置场景物体

配置末端工具

配置末端工具的目的是在三维仿真空间中能够显示末端工具的模型,并用于碰撞检测。具体操作方法可参考 配置末端工具

调整工作流程

工作流程指的是在Mech-Viz中以流程图形式搭建的机器人运动控制程序。场景物体和末端工具配置完成后,即可对工作流程进行调整。

在入门阶段,只需对工作流程中的机器人 Home 点步骤进行调整,无需对其他步骤进行参数设置。

设置机器人 Home 点
  1. 在工作流程中选中机器人 Home 点,在右侧将目标类型设置为工具

    single case cartons getting started viz select tool
  2. 根据实际情况设置工具位姿。

    single case cartons getting started viz set tool pose

仿真

单击工具栏中的仿真按钮,即可对搭建完成的Mech-Viz工程进行仿真。

single case cartons getting started viz simulation

机器人程序编写

如果仿真运行效果满足预期,即可编写标准接口程序。

机器人端的程序编写可参考 标准接口通信 章节的抓取样例程序和接口程序指令说明。

至此,即完成了入门阶段的纸箱抓取。

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